Θερμότητα
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Θερμότητα ονομάζεται η ποσότητα ενέργειας (θερμικής ενέργειας) που μεταφέρεται μεταξύ δύο σωμάτων σαν συνέπεια της διαφοράς θερμοκρασίας των. Γενικότερα με τον όρο θερμότητα μπορούμε να ορίσουμε τη μεταφορά ενέργειας από ένα σύστημα προς το περιβάλλον του, σαν συνέπεια μόνο της διαφοράς θερμοκρασίας.
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Μονάδες μέτρησης
Μονάδα μέτρησης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων είναι το joule. Στο Τεχνικό Σύστημα η μονάδα θερμότητας είναι η Βρετανική μονάδα θερμότητας (Btu) που ορίζεται σαν η θερμότητα η αναγκαία για να αυξηθεί η θερμοκρασία μίας λίβρας νερού από τους 63 στους 64 βαθμούς Φαρενάιτ.
Η θερμίδα (cal) και η χιλιοθερμίδα (Kcal) ήταν η μονάδα που χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη θερμότητα. Μια χιλιοθερμίδα ορίζεται σαν το ποσό θερμότητας που πρέπει να δώσουμε σε ένα λίτρο νερού που βρίσκεται σε ατμοσφαιρική πίεση για να αυξηθεί η θερμοκρασία του κατά ένα βαθμό.
Οι μονάδες θερμότητας έχουν μεταξύ τους τις ακόλουθες σχέσεις: 1 kcal = 1000 cal = 4186,8 joules = 3.968 btu.
[Επεξεργασία] Θερμοχωρητικότητα
Ο λόγος της θερμότητας ΔQ που προσφέρεται σε ένα σώμα σε σχέση με την ανύψωση της θερμοκρασίας του ΔΤ ονομάζεται Θερμοχωρητικότητα C = δQ/dΤ. Η ειδική θερμοχωρητικότητα αναφέρεται στη μονάδα της μάζας, ενώ η γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα αναφέρεται σε ένα mole του υλικού.
Εν γένει, η θερμοχωρητικότητα ενός υλικού δεν είναι μια σταθερά, αλλά εξαρτάται από τη διαδικασία που ακολουθείται κατά τη θέρμανση του υλικού. Δηλαδή, για την ίδια μεταβολή θερμοκρασίας ΔT, διαφορετικές διαδικασίες θέρμανσης μπορεί να απαιτούν διαφορετικά ποσά θερμότητας ΔQ.
Θερμική ροή ονομάζεται ο λόγος της θερμότητας ΔQ που προσφέρεται σε ένα σώμα σε σχέση με το χρόνο dτ Q = ΔQ/dτ.
[Επεξεργασία] Διάδοση Θερμότητας
[Επεξεργασία] Διάδοση της θερμότητας με αγωγή
Σύμφωνα με τον Νόμο του Φουριέ, η μεταφορά θερμότητας με αγωγή εκφράζει τη ροή θερμότητας Q από ένα σώμα στο άλλο μέσω επαφής και είναι ανάλογη με τη διαφορά θερμοκρασίας τους. Ειδικότερα ισχύει: Q = λAΔΤ/Δx
`Οπου λ ονομάζεται η θερμική αγωγιμότητα του θερμαινόμενου υλικού και εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιούμε προς μελέτη, Α είναι η επιφάνεια επαφής και Δx το πάχος του υλικού.
[Επεξεργασία] Διάδοση της θερμότητας με μεταφορά
Στα υγρά και τα αέρια η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά. Κατά την μεταφορά αυτή, ποσότητες υγρού ή αερίου θερμαίνονται και μεταφέρονται σε ψυχρότερη περιοχή, όπου και προκαλούν την θέρμανσή της. Μπορεί να υπάρξει διάδοση μεταξύ στερεού και υγρού ή αέριου σώματος.
[Επεξεργασία] Διάδοση της θερμότητας με ακτινοβολία
Για την διάδοση της θερμότητας με αγωγή ή με μεταφορά χρειάζεται n παρουσία της ύλης (στερεά, υγρά ή αέρια). Η θερμότητα όμως διαδίδεται και στο κενό. Γνωστό παράδειγμα στη φύση είναι η θέρμανση της Γης από τον `Ηλιο, όπου δεν υπάρχει μέσο διάδοσης.
Ο τρόπος αυτός διάδοσης της θερμότητας λέγεται διάδοση με ακτινοβολία.
Η θερμική ακτινοβολία διαδίδεται στο χώρο με ηλεκτρομαγνητικά κύματα (όμοια με τα φωτεινά), απορροφάται από τα διάφορα σώματα και τα θερμαίνει.
